Устройство для измерения отношения частот последовательностей импульсов

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для измерения отношения частот следования статистических последовательностей импульсов. Устройство содержит реверсивные счетчики 3, 4, элемент ИЛИ б, элементы И 7 - 11, генераторы 10, 12 одиночных импульсов, входные шины 1, 2. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з 6 01 R 23/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4819846/21 (22) 24,04.90 (46) 07.04.92. Бюл.%13 (71) Опытно-конструкторское бюро специального приборостроения, автоматизации и механизации "Минерал" (72) Е,Н.Титаев, А.С.Прокопенко, Н.Н,Головкина, С.ВЛавров и O.Ô.Êèðàëü (53) 621.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1402957, кл. G 01 R 23/00, 1988.

„„ 4 „„1725149 А1 (54) .УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ ЧАСТОТПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для измерения отношения частот следования статистических последовательностей импульсов.

Устройство содержит реверсивные счетчики

3, 4, элемент ИЛИ 6, элементы И 7 — 11, генераторы 10, 12 одиночных импульсов, входные шины 1, 2. 1 ил.

1725149

55

Изобретение относится к импульсной измерительной технике и может быть использовано для измерения отношения частот следования статистических последовательностей импульсов.

Цель изобретения — расширение диапазона измерения отношения частот последов ател ь ности им пул ьсов.

На чертеже представлена блок- схема устройства для измерения отношения частот последовательностей импульсов.

Устройство для измерения отношения частот последовательностей импульсов содержит две входные шины 1 и 2, реверсивные счетчики 3 и 4, кодоуправляемый делитель 5 частоты. счетный вход которого соединен с первой входной шиной 1, а информационные входы соединены с информационными выходами реверсивного счетчика 3, элемент ИЛИ 6, элементы И 7—

9 и первый генератор 10 одиночного импульса, причем вычитающий вход реверсивного счетчика 4 соединен с второй входной шиной 2, его суммирующий, вход — с выходом кодоуправляемого делителя 5 частоты, информационные входы — поразрядно с информационными выходами реверсивного счетчика 4, выход прямого переноса — с первым входом первого элемента И 7 и первым входом элемента ИЛИ 6, выход обратного переноса — с первым входом второго элемента И 8 и вторым входом элемента ИЛИ

6, выход которого соединен с входом синхронизации записи реверсивного счетчика 4, выход третьего элемента И 9 соединен с выходом первого генератора 10 одиночного импульса, выход которого соединен с вторыми входами первого 7 и третьего 9 элементов И, причем выход первого элемента

И 7 соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика 3, выход второго элемента И 8 — с вычитающим входом реверсивного счетчика 3 импульсов, выход которого является выходом устройства. Кроме того, устройство содержит четвертый элемент И 11 и второй генератор 12 одиночного импульса, причем выход четвертого элемента И 11 соединен с входом второго генератора 12 одиночного импульса, выход которого соединен с вторыми входами второго 8 и четвертого 11 элементов И, первый вход последнего соединен с выходом обратного переноса реверсивного счетчика 4, выход прямого переноса которого соединен с первым входом третьего элемента И 9.

Устройство работает следующим образом.

Последовательность импульсов делимого с частотой fi через входную шину 1

40 поступает на счетный вход кодоуправляемого делителя 5 частоты, а последовательность импульсов делителя с частотой f,» через входную шину 2 — на вычитающий вход реверсивного счетчика 4.

В установившемся режиме измерения, т.е. в режиме, при котором средние значения частот fi и f2 остаются неизменными, код числа 0(т) на информационных выходах счетчика 4 находится в пределах от 0 до

Омакс, где Онако — емкость счетчика 4; t— значение текущего момента времени. С информационных выходов реверсивного счетчика 3 код числа К поступает на выход устройства и на информационные входы кодоуправляемого делителя 5 частоты, причем число К определяет коэффициент деления кодоуправляемого делителя 5 частоты, Так как на счетный вход кодоуправляемого делителя 5 частоты поступают импульсы с частотой <1. то на его выходе формируется последовательность импульсов с частотой

f1

f11 =

К

В установившемся режиме измерения число К определяет отношение

f1

К=— т2

Откуда следует, что в установившемся режиме

111: f2

Так как на вычитающий вход счетчика 4 поступают импульсы с частотой f2, а на суммирующий вход — импульсы с частотой fii c выхода кодоуправляемого делителя 5 частоты, то при детерминированных значениях частот f1 и 12 состояние счетчика 4 изменяется только в пределах одного импульса, что обусловлено наличием фазового сдвига между частотами f2 и f11. Обычно емкость реверсивных счетчиков 3 и 4 устанавливается не менее 10 импульсов, что обусловлено конструкцией интегральных микросхем, серийно выпускаемых промышленностью.

Следовательно, колебание состояния счетчика 4 в пределах одного импульса не вызывает сигналов íà его выходах прямого и обратного переноса и состояние счетчика 3 остается неизменным. Неизменным остается и код чилса К на выходе счетчика 3.

При изменении среднего значения частот fi и f2 или среднего значения одной из них, т.е. при работе устройства в переходном режиме, равенство нарушается и, следовательно, на один из счетных входов счетчика 4 поступает больше импульсов, чем на другой. Состояние счетчика 4 начинает изменяться либо в сторону возрастания, либо в сторону убывания накапливаемых

1725149

55 са, формируемого этими генераторами.

Импульсы, поступающие с выходов прямого или обратного переноса счетчика 4 через первые входы соответственно элементов И 7 или 8 на суммирующий илиимпульсов до тех пор, пока на одном из выходов прямого или обратного переноса не появится импульс. Этот импульс через элемент ИЛИ 6 поступает на вход синхронизации записи счетчика 4 и своим передним фронтом осуществляет запись кода Q(t), поступающего на его информационные входы с его же информационнь!х выходов. При этом блокируется изменение кода на информационных выходах счетчика 4 по заднему фронту входного импульса и предельное состояние счетчика 4, которому соответствует код числа Q = 0 или Q = Омакс, сохраняется до тех пор, пока не изменится направление накопления импульсов в счетчике 4. После достижения счетчиком 4 одного из предельных состояний каждый импульс высокой частоты, нескомпенсированный импульсом низкой частоты, повторяется на соответствующем выходе переноса. Этот же импульс через первый вход элемента И 9 или через первый вход элемента И 11 поступает соответственно на вход генератора 10 или на вход генератора

12, в результате чего генераторы 10 или 12 вырабатывают импульс определенной длительности. Причем импульс с выхода генератора 10 через второй вход элемента И 7 блокирует прохождение импульсов (кроме первого) с выхода прямого переноса счетчика4на суммирующий входсчетчика3 на время, равное его длительности, аналогично импульс с выхода генератора 12 через второй вход элемента И 8 блокирует прохождение импульсов (кроме первого ) с выхода обратного переноса счетчика 4 на вычитающий вход счетчика 3 на время, равное его длительности.

По окончании указанного времени блокировка снимается, и первый импульс с выхода прямого или обратного переноса счетчика 4 поступает через первые входы элементов И 7 или 8 соответственно на суммирующий или вычитающий вход счетчика

3, последующие поступления импульсов с выхода прямого или обратного переноса счетчика 4 соответственно на суммирующий или вычитающий вход счетчика 3 вновь блокируются импульсом, формируемым соответственно генератором 10 или 12.

Элементы И 9 и 11 запрещают прохождение импульсов с выходов прямого и обратного переноса счетчика 4 соответственно на входы генераторов 10 и

12 на время, равное длительности импульвычитающий вход счетчика 3, изменяют код на информационных выходах последнего и на информационных входах кодоуправляемого делителя 5 частоты.

Изменение кода на информационных входах кодоуправляемого делителя 5 частоты приводит к изменению частоты т11 на выходе кодоуправляемого делителя 5 частоты так, что разбаланс между частотами f<< и

fz на счетных входах счетчика 4 уменьшается. Этот процесс повторяется до тех пор, пока состояние счетчика 4 не будет удовлетворять условию

Q < 0(т) < Омакс после чего наступает установившийся режим измерения. При этом на суммирующем и вычитающем входах счетчика 3 импульсы отсутствуют, а выходной код числа К счетчика 3 остается неизменным.

Необходимая величина случайной составляющей погрешности измерений, особенно при измерении отношения частот следования статистических последовательностей импульсов, обеспечивается выбором длительности импульсов, формируемых генераторами 10 и 12. При изменениях частот

f1 и fz, носящих характер флуктуаций, на выходах прямого или обратного переноса счетчика 4 появляется серия импульсов. Однако на соответствующий суммирующий или вычитающий вход счетчика 3 проходит лишь часть этих импульсов, в оптимальном случае не более одного. Прохождение остальных импульсов на суммирующий или вычитающий вход счетчика 3 блокируется импульсом, сформированным генератором

10 или 12, Формула изобретения

Устройство для измерения отношения частот последовательностей импульсов, содержащее две входные шины, первый и второй реверсивные счетчики, кодоуправляемый делитель частоты, счетный вход которого соединен с первой входной шиной, а информационные входы соединены с информационными выходами первого реверсивного счетчика, элемент

ИЛИ, первый, второй и третий элементы И и первый генератор одиночного импульса, причем вычитающий вход второго реверсивного счетчика соединен с второй входной шиной, суммирующий вход второго реверсивного счетчика соединен с выходом кодоуправляемого делителя частоты, информационные входы второго реверсивного счетчика соединены поразрядно с информационными выходами второго реверсивного счетчика, выход прямого переноса второго реверсивного счетчика соединен с первым входом первого элемента И

1725149

30

50

Составитель Р.Матвеева

Техред М.Моргентал Корректор О.Ципле

Редактор И.Шмакова

Заказ 1173 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 и первым входом элемента ИЛИ, выход обратного переноса второго реверсивного счетчика соединен с первым входом второго элемента И и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом синхронизации записи второго реверсивного счетчика, выход третьего элемента И соединен с входом первого генератора одиночного импульса, выход которого соединен с вторыми входами первого и третьего элементов

И, причем выход первого элемента И соединен с суммирующим входом первого реверсивного счетчика, выход второго элемента И соединен с вычитающим входом первого реверсивного счетчика импульсов, выход которого является выходом устройства, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения отношения частот последовательности импульсов, в него введе5 ны четвертый элемент И, и второй генератор одиночного импульса, причем выход четвертого элемента И соединен с входом второго генератора одиночного импульса, выход которого соединен со вторым входом второго

10 элемента И и вторым входом четвертого элемента И, первый вход которого соединен с выходом обратного переноса второго реверсивного счетчика, выход прямого переноса которого соединен с первым входом

15 третьего элемента И.